题目内容
在正方形ABCD中,对角线AC与BD交于点O;在Rt△PMN中,∠MPN
90°.
(1)如图1,若点P与点O重合且PM⊥AD、PN⊥AB,分别交AD、AB于点E、F,请直接写出PE与PF的数量关系;
(2)将图1中的Rt△PMN绕点O顺时针旋转角度α(0°<α<45°).
如图2,在旋转过程中(1)中的结论依然成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;
如图2,在旋转过程中,当∠DOM
15°时,连接EF,若正方形的边长为2,请直接写出线段EF的长;
如图3,旋转后,
若Rt△PMN的顶点P在线段OB上移动(不与点O、B重合),当BD
3BP时,猜想此时PE与PF的数量关系,并给出证明;当BD
m·BP时,请直接写出PE与PF的数量关系.
.解:(1)PE=PF ……………………2分
(2)
成立 ……………………3分
证明:如图所示,
∵AC、BD是正方形ABCD的对角线
∴OA=OD,∠FAO=∠EDO=45°,∠AOD=90°
∴∠DOE+∠AOE=90°
∵∠MPN=90°
∴∠FOA+∠AOE=90°
∴∠FOA=∠DOE
∴△FOA≌△EOD
∴OE=OF
即PE=PF ……………………6分
EF= ……………………8分
PE=2PF ……………………9分
证明:方法一
如图,过点P作HP⊥BD交AB于点H,
则△HPB为等腰直角三角形,∠HPD=90°
∴HP=BP
∵BD=3BP
∴PD=2BP
∴PD=2 HP
又∵∠HPF+∠HPE =90°,∠DPE+∠HPE =90°
∴∠HPF =∠DPE
又∵∠BHP =
∠EDP=45
°
∴△PHF∽△PDE ………………
…10分
∴
即PE=2PF ……………………11分
PE=(m-1)·PF ……………………12分
方法二
如图,过P点作PH⊥AB,PK⊥AD ,垂足为H、K
则四边形AHPK为矩形
∵∠PHB=∠PKD=90°∠PBH=∠PDK=45°
∴△PHB∽△PKD
∴
∵BD=3BP
∴ ……………………10分
∵∠HPF+∠FPK=90°∠KPE+∠FPK=90°
∴∠HPF=∠KPE
又∵∠PHF=∠PKE=90°
∴△PHF∽△PKE
∴
即PE=2PF ……………………11分
PE=(m
-1)·PF ……………………12分